(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物の被検査面の一部を撮像する撮像手段および前記撮像手段で撮像する被検査面の一部に光を照射する光照射手段を有し、検査対象物に対して相対的に移動することで前記撮像手段により被検査面の全部を撮像する撮像部と、前記撮像部の前記撮像手段より得られた濃淡画像に基づいて被検査面の欠陥を検出する検査部とを備え、
前記検査部は、濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出する画素抽出手段と、前記画素抽出手段で抽出された画素同士を前記画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成する画素連結手段と、前記画素連結手段で作成された連結領域のサイズが所定値以上であれば前記連結領域を欠陥によるものと判別する欠陥判別手段とを有し、
前記撮像部は、前記撮像手段と前記光照射手段との組を複数組備え、
各々の前記撮像手段は、それぞれの撮像範囲が互いに重ならない位置に配置され、
各々の前記光照射手段は、それぞれの光照射方向が被検査面に平行する面内において互いに交差する位置に配置されており、
１組の前記撮像手段及び前記光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して直交するように配置され、他の組の前記撮像手段及び前記光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して４５度の角度に配置されており、
前記撮像手段は、濃淡画像における垂直方向が前記被検査面に平行する面内において前記撮像手段に対応する前記光照射手段の光照射方向に沿った方向となる形に配置され、
前記画素抽出手段は、前記濃淡画像の画素の濃度差を算出するにあたっては、前記濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調する３行３列のフィルタを用いて前記濃淡画像をフィルタ処理することにより濃度差を算出することを特徴とする外観検査装置。
【請求項２】
検査対象物の被検査面の一部を撮像する撮像手段および前記撮像手段で撮像する被検査面の一部に光を照射する光照射手段を有し、検査対象物に対して相対的に移動することで前記撮像手段により被検査面の全部を撮像する撮像部と、前記撮像部の前記撮像手段より得られた濃淡画像に基づいて被検査面の欠陥を検出する検査部とを備え、
前記検査部は、濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出する画素抽出手段と、前記画素抽出手段で抽出された画素同士を前記画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成する画素連結手段と、前記画素連結手段で作成された連結領域のサイズが所定値以上であれば前記連結領域を欠陥によるものと判別する欠陥判別手段とを有し、
前記撮像部は、前記撮像手段と前記光照射手段との組を複数組備え、
各々の前記撮像手段は、それぞれの撮像範囲が互いに重ならない位置に配置され、
各々の前記光照射手段は、それぞれの光照射方向が被検査面に平行する面内において互いに交差する位置に配置されており、
１組の前記撮像手段及び前記光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して直交するように配置され、他の組の前記撮像手段及び前記光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して４５度の角度に配置されており、
前記撮像手段は、濃淡画像における垂直方向が前記被検査面に平行する面内において前記撮像手段に対応する前記光照射手段の光照射方向に沿った方向となる形に配置され、
前記画素抽出手段は、前記濃淡画像の画素の濃度差を算出するにあたっては、前記濃淡画像の垂直方向における画素の濃度差を強調する３行３列の第１のフィルタと、前記濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調する３行３列の第２のフィルタとを用いて前記濃淡画像をフィルタ処理することにより濃度差を算出し、前記フィルタ処理を行うにあたっては、前記第１のフィルタによるフィルタ処理と前記第２のフィルタによるフィルタ処理とを順次行うことを特徴とする外観検査装置。
【請求項３】
前記検査対象物は被検査面が金属製のものであって、
前記光照射手段の主光線と前記被検査面との角度と、前記撮像手段の光軸と前記被検査面との角度とは異なる角度であり、
前記光照射手段の主光線と前記被検査面との交点と、前記撮像手段の光軸と前記被検査面との交点とは異なる位置であることを特徴とする請求項１または２記載の外観検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査対象物の表面に発生する傷などの欠陥を検出する外観検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シート状物（一例としては感光フィルムやコーディング紙）などの検査対象物（被検査物）の表面に発生した、傷などの欠陥（凹凸欠陥）を検出する外観検査装置（表面検査装置）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１の外観検査装置は、検査対象物の被検査面（表面）に光を照射する光照射手段と、被検査面で反射された光照射手段の光または被検査面を透過した光を受光する受光手段と、受光手段の出力信号に基づいて被検査面に存在する欠陥を検出する検査手段とを有している。
【０００４】
また、受光手段の代わりにカメラ装置などの撮像手段を用いた外観検査装置が提案されている。この種の外観検査装置は、図１０（ａ）に示すように、検査対象物１００の被検査面１１０に光Ｌ１を照射して、撮像手段（図示せず）により被検査面１１０を撮像し、撮像手段から得られた濃淡画像における画素の濃度差に基づいて、被検査面１１０における欠陥１２０の検出を行う。
【０００５】
例えば、図１０（ａ）に示すように、欠陥１２０が線状の傷（傷欠陥）である場合、欠陥１２０は、被検査面１１０に平行する面内において欠陥１２０の幅方向に沿った方向の光に対しては、欠陥１２０が発生していない被検査面の部位（以下、「良品部」と称する）とは異なる反射特性を示すことになる。つまり、欠陥１２０による反射光Ｌ２の光量の分布は、上記良品部による反射光Ｌ２の光量の分布と異なるため、欠陥１２０による反射光Ｌ２の光量と上記良品部による反射光Ｌ２の光量との差が大きくなる方向が存在する。当該方向に撮像手段の撮像面Ｓが位置したときには、撮像面Ｓに入射する欠陥１２０による反射光Ｌ２と、上記良品部による反射光Ｌ２とにおいて光量の差が大きくなるので、このときに撮像手段より得られた濃淡画像では、欠陥１２０による反射光Ｌ２を受光した画素と上記良品部による反射光Ｌ２を受光した画素とで濃度差が大きいから、濃淡画像における画素の濃度差によって欠陥１２０の検出が可能となる。
【特許文献１】特開平９−２５７７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような欠陥１２０は、図１０（ｂ）に示すように、光の照射方向と幅方向との角度が９０度に近付けば近付くほど、上記良品部と同様の反射特性を示す、つまり、欠陥１２０による反射光Ｌ２の光量の分布と上記良品部による反射光Ｌ２の光量の分布とがほぼ同じになってしまうことが実験により確かめられている。
【０００７】
このような場合は、何れの方向においても欠陥１２０による反射光Ｌ２の光量と上記良品部による反射光Ｌ２の光量との差が小さくなるので、当然に、撮像面Ｓに入射する欠陥１２０による反射光Ｌ２と上記良品部による反射光Ｌ２とにおいて光量の差が小さくなり、このときに撮像手段より得られた濃淡画像では、欠陥１２０による反射光Ｌ２を受光した画素と上記良品部による反射光Ｌ２を受光した画素との濃度差が小さいから、濃淡画像における画素の濃度差によって欠陥１２０を検出することが困難になる。
【０００８】
このような問題は、もともと光の反射量が少ない微小な欠陥（例えば５μ程度の大きさの欠陥）１２０において特に顕著であり、従来の外観検査装置では、微小な欠陥を検出することが困難であり、微小な欠陥を検出することができるように検出精度の改善が望まれていた。
【０００９】
本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、簡単な構成で、欠陥検出の高速化および高精度化が図れる外観検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項１の発明では、検査対象物の被検査面の一部を撮像する撮像手段および撮像手段で撮像する被検査面の一部に光を照射する光照射手段を有し、検査対象物に対して相対的に移動することで撮像手段により被検査面の全部を撮像する撮像部と、撮像部の撮像手段より得られた濃淡画像に基づいて被検査面の欠陥を検出する検査部とを備え、検査部は、濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出する画素抽出手段と、画素抽出手段で抽出された画素同士を画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成する画素連結手段と、画素連結手段で作成された連結領域のサイズが所定値以上であれば連結領域を欠陥によるものと判別する欠陥判別手段とを有し、撮像部は、撮像手段と光照射手段との組を複数組備え、各々の撮像手段は、それぞれの撮像範囲が互いに重ならない位置に配置され、各々の光照射手段は、それぞれの光照射方向が被検査面に平行する面内において互いに交差する位置に配置されており、１組の撮像手段及び光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して直交するように配置され、他の組の撮像手段及び光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して４５度の角度に配置されており、撮像手段は、濃淡画像における垂直方向が被検査面に平行する面内において撮像手段に対応する光照射手段の光照射方向に沿った方向となる形に配置され、画素抽出手段は、濃淡画像の画素の濃度差を算出するにあたっては、濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調する３行３列のフィルタを用いて濃淡画像をフィルタ処理することにより濃度差を算出することを特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明によれば、各撮像手段から得られる濃淡画像は被検査面に対する光照射方向がそれぞれ異なっているので、ある方向からの光では検出し難い欠陥であっても別の方向からの光によって検出することができるから、撮像手段と光照射手段との組を複数設けるだけの簡単な構成で、欠陥検出の高精度化が図れ、また濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出し、抽出した画素同士を当該画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成し、連結領域のサイズが所定値以上であれば当該連結領域を欠陥によるものと判別するという簡単な処理で欠陥の検出を行っているから、欠陥検出の高速化が図れて、欠陥検出をリアルタイムで行えるようになる。また、一方の光照射手段は、被検査面に平行する面内において光照射方向が、検査対象物の移動方向に平行する形に配置されているので、一方の光照射手段に対応する撮像手段の濃淡画像では、長さ方向と検査対象物の移動方向との間の角度が４５度〜１３５度（２２５度〜３１５度）である線状の欠陥が検出し易くなり、他方の光照射手段は、被検査面に平行する面内において光照射方向が検査対象物の移動方向に平行する方向と４５度の角度をなす形に配置されているので、他方の光照射手段に対応する撮像手段の濃淡画像では、長さ方向と検査対象物の移動方向との間の角度が９０度〜１８０度（２７０度〜３６０度）である線状の欠陥が検出し易くなるから、欠陥検出の高精度化が図れる。さらに、所定方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥を強調することができるから、欠陥検出の高精度化が図れる。また、フィルタを用いた演算処理を付加するだけのソフトウェア的な変更だけで欠陥検出の高精度化が図れるので、光照射手段として光量が多いものを用いるなどのハードウェア的な変更をしなくて済むから、低コスト化が図れる。さらに、撮像手段を、濃淡画像における垂直方向が被検査面に平行する面内において撮像手段に対応する光照射手段の光照射方向に沿った方向となる形に配置した場合、濃淡画像の水平方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内にある欠陥を検出することができるものの、濃淡画像の水平方向に対する欠陥の長さ方向の角度が±４５度に近付くにつれて欠陥が濃淡画像に現れ難くなるが、フィルタとして濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調するフィルタを用いることで、濃淡画像の垂直方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥を強調しているので、濃淡画像の水平方向に対する長さ方向の角度が±４５度に近付くにつれて欠陥が濃淡画像に現れ難くなることを抑制できるから、欠陥検出の高精度化が図れる。その上、フィルタとして最小単位の３行３列のフィルタを用いているので、画素の濃度差に隣接画素の画素値（輝度値）変化を敏感に反映させることができるから、比較的微小な欠陥に対する検出精度の向上が図れる。また、フィルタを用いた演算処理を付加するだけのソフトウェア的な変更だけで欠陥検出の高精度化が図れるので、光照射手段が照射する光の光量を向上させるなどのハードウェア的な変更をしなくて済むから、低コスト化が図れる。
【００１２】
請求項２の発明では、検査対象物の被検査面の一部を撮像する撮像手段および撮像手段で撮像する被検査面の一部に光を照射する光照射手段を有し、検査対象物に対して相対的に移動することで撮像手段により被検査面の全部を撮像する撮像部と、撮像部の撮像手段より得られた濃淡画像に基づいて被検査面の欠陥を検出する検査部とを備え、検査部は、濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出する画素抽出手段と、画素抽出手段で抽出された画素同士を画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成する画素連結手段と、画素連結手段で作成された連結領域のサイズが所定値以上であれば連結領域を欠陥によるものと判別する欠陥判別手段とを有し、撮像部は、撮像手段と光照射手段との組を複数組備え、各々の撮像手段は、それぞれの撮像範囲が互いに重ならない位置に配置され、各々の光照射手段は、それぞれの光照射方向が被検査面に平行する面内において互いに交差する位置に配置されており、１組の撮像手段及び光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して直交するように配置され、他の組の撮像手段及び光照射手段は、検査対象物の移動方向に対して４５度の角度に配置されており、撮像手段は、濃淡画像における垂直方向が被検査面に平行する面内において撮像手段に対応する光照射手段の光照射方向に沿った方向となる形に配置され、画素抽出手段は、濃淡画像の画素の濃度差を算出するにあたっては、濃淡画像の垂直方向における画素の濃度差を強調する３行３列の第１のフィルタと、濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調する３行３列の第２のフィルタとを用いて濃淡画像をフィルタ処理することにより濃度差を算出し、フィルタ処理を行うにあたっては、第１のフィルタによるフィルタ処理と第２のフィルタによるフィルタ処理とを順次行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明によれば、各撮像手段から得られる濃淡画像は被検査面に対する光照射方向がそれぞれ異なっているので、ある方向からの光では検出し難い欠陥であっても別の方向からの光によって検出することができるから、撮像手段と光照射手段との組を複数設けるだけの簡単な構成で、欠陥検出の高精度化が図れ、また濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出し、抽出した画素同士を当該画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成し、連結領域のサイズが所定値以上であれば当該連結領域を欠陥によるものと判別するという簡単な処理で欠陥の検出を行っているから、欠陥検出の高速化が図れて、欠陥検出をリアルタイムで行えるようになる。また、一方の光照射手段は、被検査面に平行する面内において光照射方向が、検査対象物の移動方向に平行する形に配置されているので、一方の光照射手段に対応する撮像手段の濃淡画像では、長さ方向と検査対象物の移動方向との間の角度が４５度〜１３５度（２２５度〜３１５度）である線状の欠陥が検出し易くなり、他方の光照射手段は、被検査面に平行する面内において光照射方向が検査対象物の移動方向に平行する方向と４５度の角度をなす形に配置されているので、他方の光照射手段に対応する撮像手段の濃淡画像では、長さ方向と検査対象物の移動方向との間の角度が９０度〜１８０度（２７０度〜３６０度）である線状の欠陥が検出し易くなるから、欠陥検出の高精度化が図れる。さらに、所定方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥を強調することができるから、欠陥検出の高精度化が図れる。また、フィルタを用いた演算処理を付加するだけのソフトウェア的な変更だけで欠陥検出の高精度化が図れるので、光照射手段として光量が多いものを用いるなどのハードウェア的な変更をしなくて済むから、低コスト化が図れる。さらに、撮像手段を、濃淡画像における垂直方向が被検査面に平行する面内において撮像手段に対応する光照射手段の光照射方向に沿った方向となる形に配置した場合、濃淡画像の水平方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内にある欠陥を検出することができるものの、濃淡画像の水平方向に対する欠陥の長さ方向の角度が±４５度に近付くにつれて欠陥が濃淡画像に現れ難くなるが、フィルタとして濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調する第１のフィルタおよび濃淡画像の水平方向における画素の濃度差を強調する第２のフィルタを用いることで、濃淡画像の垂直方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥および濃淡画像の水平方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥それぞれを強調することで、被検査面に発生する欠陥全てを強調しているから、欠陥検出の高精度化が図れる。その上、フィルタとして最小単位の３行３列のフィルタを用いているので、画素の濃度差に隣接画素の画素値（輝度値）変化を敏感に反映させることができるから、比較的微小な欠陥に対する検出精度の向上が図れる。また、フィルタを用いた演算処理を付加するだけのソフトウェア的な変更だけで欠陥検出の高精度化が図れるので、光照射手段が照射する光の光量を向上させるなどのハードウェア的な変更をしなくて済むから、低コスト化が図れる。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項１または２の発明において、上記検査対象物は被検査面が金属製のものであって、上記光照射手段の主光線と上記被検査面との角度と、上記撮像手段の光軸と上記被検査面との角度とは異なる角度であり、上記光照射手段の主光線と上記被検査面との交点と、上記撮像手段の光軸と上記被検査面との交点とは異なる位置であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明によれば、直接的に光が照射される場合に比べれば、欠陥からの反射光量は少なくなるが、周囲に対して欠陥のエッジ部分からの反射光が強調されるから、欠陥の形状がより明確になり、その結果、比較的小さい欠陥（微小な欠陥）であっても検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、簡単な構成で、欠陥検出の高速化および高精度化が図れるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（実施形態１）
本実施形態の外観検査装置は、可撓性を有するシート状（帯状）のフレキシブル基板の両面に銅箔を形成してなる銅張積層板を検査対象物１００とするものである。つまり、検査対象物１００は被検査面１１０が金属製のものである。
【００２４】
検査対象物１００は、図１（ａ）に示すように、所定間隔を隔てて並置されたロール２００，２１０間に架設される形で、各ロール２００，２１０に巻かれており、ロール２１０，２００それぞれが所定方向に回転することによって、検査対象物１００がロール２００側からロール２１０側に移動する（流れる）ようになっている。したがって、検査対象物１００は幅方向に直交する長さ方向に沿って移動される。
【００２５】
外観検査装置は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、検査対象物１００の被検査面１１０の一部を撮像する撮像手段３および当該撮像手段３で撮像する被検査面１１０の一部に光を照射する光照射手段４を有した撮像部１と、撮像部１の撮像手段３より得られた濃淡画像に基づいて被検査面１１０の欠陥１２０を検出する検査部２とを備えている。
【００２６】
撮像手段３は、例えば、ＣＣＤイメージセンサなどの撮像素子（図示せず）と、撮像素子から出力される画像をデジタルデータに変換して濃淡画像を生成して出力するＡ／Ｄコンバータ（図示せず）とで構成されたカメラ装置からなる。また、このような撮像手段３は、撮像素子の撮像面Ｓ（図３参照）に光を集光するレンズなどの光学系（図示せず）や、撮像素子などを収納する装置本体３０などを備えている。本実施形態における撮像手段３は、撮像素子として画素が一列に並べられたリニアイメージセンサ(リニアセンサ、ラインセンサ、一次元センサともいう)を用いた所謂ラインスキャンカメラであり、１次元の濃淡画像を出力する。ここで、撮像手段３は、画素の並列方向が濃淡画像の水平方向Ｘとなるように設定されている。
【００２７】
なお、撮像手段３は、撮像素子として、エリアイメージセンサ（エリアセンサ、二次元センサともいう）を用いた所謂エリアセンサカメラであってもよい。ただし、ラインスキャンカメラのほうが、エリアセンサカメラよりも分解能が高く、画像取り込み速度が速い（高速性が良好）という利点がある。また、ラインスキャンカメラは、１スキャン毎に画像データが作成されるため、エリアセンサカメラに比べて同期が取り易く、上述したような連続して流れる検査対象物１００の検査のような連続処理が容易に行えるという利点がある。また、上記撮像素子としては、ＣＣＤイメージセンサの代わりにＣＯＭＳイメージセンサを用いるようにしてもよい。また、一般に、システム・オン・チップ（ＳｏＣ）技術により製造されたＣＭＯＳイメージセンサは、パッケージ内にＡ／Ｄコンバータなどの処理回路を備えているので、ＣＣＤイメージセンサを用いる場合とは異なりＡ／Ｄコンバータを別途設けなくてもよい。
【００２８】
光照射手段４は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、直管型の放電灯（冷陰極管など）などの線状光源（空間的に線状の発光領域を形成する光源）からなるランプ４０と、厚み方向一面側が開口しランプ４０が収納される長尺箱状の筐体４１と、筐体４１の一面開口を閉塞する形で筐体４１に取り付けられ筐体４１内に収納されたランプ４０が放射する光を筐体４１外に出射する透光カバー４２とを備え、所定方向に光を照射するようになっている。したがって、被検査面１１０は、光照射手段４によって線状に照らされる。なお、ランプ４０としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）や有機ＥＬ素子などにより形成された線状光源など種々の線状光源を用いることができるが、ランプ４０に用いる線状光源としては、長手方向において光の放射が一様である線状光源を用いることが好ましい。ところで、撮像手段３としてエリアカメラセンサを用いた場合には、撮像手段３の撮像範囲全体を照らすことができるように、ランプ４０としては、線状光源ではなく面状光源などを用いる。
【００２９】
撮像部１は、図１および図２に示すように、撮像手段３と光照射手段４との組を複数組（本実施形態では２組）備えている。なお、以下の説明では、複数の撮像手段３を区別するために、必要に応じて撮像手段３を符号３Ａ，３Ｂで表し、複数の光照射手段４を区別するために、必要に応じて光照射手段４を符号４Ａ，４Ｂで表す。
【００３０】
光照射手段４Ａは、ランプ４０の長さ方向が、被検査面１１０に平行するとともに、被検査面１１０に平行する面（以下、「平行面」と称する）内において検査対象物１００の移動方向Ｍ（図１（ａ）における下方向）に直交する形に配置されている。つまり、光照射手段４Ａは、光照射方向が上記平行面内において移動方向Ｍに平行する形に配置されている。また、光照射手段４Ａのランプ４０の発光領域の長さは、検査対象物１００の幅方向において被検査面１１０の全面を照らすことができる長さに設定されている。
【００３１】
一方、光照射手段４Ｂは、ランプ４０の長さ方向が、被検査面１１０に平行するとともに、上記平行面内において検査対象物１００の移動方向Ｍに平行する方向と４５度の角度をなす形に配置されており、光照射手段４Ｂの光照射方向は、上記平行面内において移動方向Ｍに平行する方向と４５度の角度をなす。また、光照射手段４Ｂのランプ４０の発光領域の長さは、被検査面１１０内で検査対象物１００の幅方向と４５度の角度をなす方向において、被検査面１１０の全面を照らすことができる長さに設定されている。
【００３２】
このように、各光照射手段４は、それぞれの光照射方向が被検査面１１０に平行する面内において互いに交差する位置に配置されている。なお、図示例では、光照射手段４Ａは、光照射手段４Ｂよりもロール２００側（検査対象物１００の流れの上流側）に位置している。また、光照射手段４の長さ方向に直交する面内における光照射手段４の主光線Ｌと被検査面１１０との間の角度は、欠陥が目立つように比較的浅い（一例としては３０度）に設定している。
【００３３】
撮像手段３Ａは、図３（ａ）に示すように、撮像素子の撮像面Ｓ（撮像手段３Ｂの撮像面Ｓと区別するために図３（ａ），（ｂ）では符号Ｓ１で表す）の長手方向（濃淡画像の水平方向Ｘに対応する方向）が、上記平行面内において、検査対象物１００の移動方向Ｍ（図３（ａ）における下方向）に直交する形に配置されている。つまり、撮像手段３Ａは、撮像面Ｓ１の長手方向が、上記平行面内において、光照射手段４Ａのランプ４０の長さ方向に平行する形に配置されている（撮像手段３Ａは、濃淡画像における垂直方向が上記平行面内において撮像手段３Ａに対応する光照射手段４Ａの光照射方向に沿った方向となる形に配置されている）。
【００３４】
また、撮像手段３Ａは、図２（ａ）に示すように、光照射手段４Ａによって照らされた被検査面１１０の全体が撮像素子の撮像範囲内に収まるように、被検査面１１０との距離が調整されている。加えて、撮像手段３Ａは、図２（ｂ）に示すように、撮像手段３Ａの光軸Ｏ（撮像手段３Ｂの光軸Ｏと区別するために図２（ｂ）では符号Ｏ１で表す）と被検査面１１０との交点と、光照射手段４Ａの主光線Ｐ（光照射手段４Ａの主光線Ｐと区別するために図２（ｂ）では符号Ｐ１で表す）と被検査面１１０との交点とが同じ位置（厳密に同じという意味ではなく、同じとみなせる範囲であればよい）にするように配置されている。
【００３５】
撮像手段３Ｂは、図３（ｂ）に示すように、被検査面１１０に平行する面内において、撮像素子の撮像面Ｓ（撮像手段３Ａの撮像面Ｓと区別するために図３（ｂ）では符号Ｓ２で表す）の長手方向（濃淡画像の水平方向Ｘに対応する方向）と、検査対象物１００の移動方向Ｍと平行する方向との角度θが４５度となる形に配置されている。つまり、撮像手段３Ｂは、撮像面Ｓ２の長手方向が、上記平行面内において、光照射手段４Ｂのランプ４０の長さ方向に平行する位置に配置されている（撮像手段３Ｂは、濃淡画像における垂直方向が上記平行面内において撮像手段３Ｂに対応する光照射手段４Ｂの光照射方向に沿った方向となる形に配置されている）。
【００３６】
また、撮像手段３Ｂは、図２（ａ）に示すように、光照射手段４Ｂによって照らされた被検査面１１０の全体が撮像素子の撮像範囲内に収まるように、被検査面１１０との距離が調整されている。加えて、撮像手段３Ｂは、図２（ｂ）に示すように、撮像手段３Ｂの光軸Ｏ（撮像手段３Ａの光軸Ｏと区別するために図３（ｂ）では符号Ｓ２で表す）と被検査面１１０との交点と、光照射手段４Ｂの主光線Ｐ（光照射手段４Ａの主光線Ｐと区別するために図２（ｂ）では符号Ｐ２で表す）と被検査面１１０との交点とが同じ位置にするように配置されている。
【００３７】
そして、各撮像手段３Ａ，３Ｂは、図１および図２に示すように、それぞれの撮像範囲が互いに重ならない位置に配置されている。図示例では、撮像手段３Ａは、撮像手段３Ｂよりもロール２１０側（検査対象物１００の流れの上流側）に位置している。
【００３８】
撮像部１は、ロール２００，２１０に対しては相対変位しないが、検査対象物１００は、ロール２００，２１０間を移動するため、結果として、撮像部１は検査対象物１００に対して相対的に移動する。そして、各撮像手段３は、検査対象物１００の被検査面１１０の一部を撮像するものであるが、撮像部１は検査対象物１００に対して相対的に移動するため、各撮像手段３によって被検査面１１０の全部が撮像される。
【００３９】
撮像部１は上述したように撮像手段３と光照射手段４との組を２組備えており、光照射手段４Ａは、上記平行面内で検査対象物１００の移動方向Ｍに平行する方向から被検査面１１０に光を照射し、光照射手段４Ｂは、上記平行面内で光照射手段４Ａの光照射方向と４５度の角度をなす方向から被検査面１１０に光を照射するから、各撮像手段３からは、被検査面１１０に対する光照射方向がそれぞれ異なる濃淡画像が得られる。
【００４０】
検査部２は、図１（ｂ）に示すように、複数（図示例では２つ）の撮像手段３が接続される入力手段５と、各種ＲＡＭなどのメモリからなる記憶手段６と、濃淡画像から濃度差（濃度変化）が所定の閾値以上の画素を抽出する画素抽出手段７と、画素抽出手段７で抽出された画素同士を当該画素の隣接画素内で連結して連結領域（連結成分ともいう）を作成する画素連結手段８と、画素連結手段８で作成された連結領域が被検査面１１０の欠陥によるものか否かを判別する欠陥判別手段９とを有している。なお、画素抽出手段７、画素連結手段８、および欠陥判別手段９は、マイクロコンピュータ（マイコン）やＣＰＵなどのハードウェアと、当該ハードウェアと共同するソフトウェアなどにより実現されている。
【００４１】
入力手段５は、各撮像手段３が出力する濃淡画像を受信して、各撮像手段３から受け取った濃淡画像を、各撮像手段３の識別番号や、その撮像順を示す番号などの情報を有するラベルを付して記憶手段６に格納する。
【００４２】
画素抽出手段７は、記憶手段６に記憶された撮像手段３の濃淡画像から、当該濃淡画像の画素の濃度差を算出する処理を行うが、本実施形態では撮像手段３としてラインスキャンカメラを利用しているから、撮像手段３から得られる濃淡画像は、サイズがｍ×１（ｍは水平方向の画素数）の１次元の濃淡画像である。そのため、画素抽出手段７は、濃度差を算出する前処理として、これら１次元の濃淡画像を撮像順に並べてｍ×ｎ（ｎは垂直方向の画素数）の２次元の濃淡画像を作成する。
【００４３】
このように２次元の濃淡画像を作成した後に、画素抽出手段７は、作成した２次元の濃淡画像の各画素の濃度差を算出する。画素抽出手段７は、濃度差を算出するにあたっては、例えば、微分フィルタ（差分フィルタ）を濃淡画像の各画素に適用することにより局所空間微分を行い、各画素における水平方向（横方向）Ｘの微分値ｄｘ、および垂直方向（縦方向）Ｙの微分値ｄｙをそれぞれ求める。上記微分フィルタとしては、例えば、マスクサイズが３×３（３行３列）のＰｒｅｗｉｔｔフィルタ（Ｐｒｅｗｉｔｔオペレータともいう）を用いている。ここで、図４に示すように、中央の画素（注目画素）を画素Ａとし、その８近傍の画素それぞれを画素Ｂ〜Ｉとし、各画素Ａ〜Ｉにおける画素値をそれぞれａ〜ｉとすると、注目画素における水平方向Ｘの微分値ｄｘは、（ｄ＋ｆ＋ｉ）−（ｂ＋ｅ＋ｇ）で与えられ、垂直方向Ｙの微分値ｄｙは、（ｇ＋ｈ＋ｉ）−（ｂ＋ｃ＋ｄ）で与えられる。なお、図４における右方向を水平方向Ｘにおける正方向、図４における下方向を垂直方向Ｙにおける正方向としている。
【００４４】
そして、画素抽出手段７は、上述したようにして算出した微分値ｄｘ，ｄｙにより画素の濃度差を算出する。ここで、画素の濃度差は、（ｄｘ２＋ｄｙ２）１／２で与えられ、このようにして算出した濃度差を所定の閾値と比較することにより、濃度差が所定の閾値以上である画素を抽出し、その抽出結果を記憶手段６に格納する。
【００４５】
また、画素抽出手段７は、濃淡画像の画素値の変化方向を示す微分方向値の算出を行い、その算出結果を記憶手段６に格納する。ここで、微分方向値は、ｄｘ，ｄｙがいずれも０でなければ、ａｒｃｔａｎ（ｄｙ／ｄｘ）で表すことができ、ｄｘ，ｄｙそれぞれの符号（正負）を加味すれば、微分方向値は、０度以上３６０度未満の値で表される。本実施形態では、微分方向値を２２．５度刻みの８方向で表すように（すなわち、方向精度を８方向に）している。
【００４６】
画素連結手段８は、画素抽出手段７による画素の抽出結果、および微分方向値の算出結果を利用して、連結領域を作成する。例えば、画素連結手段８は、画素抽出手段７で抽出された画素の一つに注目し、当該画素の隣接画素（例えば図４における８近傍の隣接画素Ｂ〜Ｉ）に、画素抽出手段７で抽出された別の画素が存在するか否かを判別し、別の画素が存在した場合には、当該別の画素を注目している画素の連結候補とする。次に、画素連結手段８は、注目している画素の微分方向値を考慮して、上記別の画素との間に連続性があるか否かの評価を行う。一例としては、画素連結手段８は、注目している画素の微分方向値を用いて、注目している画素の画素値の変化方向に直交する方向、つまり画素値の変化が小さい方向を算出し、当該方向側（例えば、当該方向を中心とする±４５度の範囲）において注目している画素と上記別の画素とが隣接していれば連続性があるとし、隣接していなければ連続性がないと判別する。そして、連続性があると判別した場合には、注目している画素と上記別の画素とを連結して連結領域を作成し、連続性がないと判別した場合には、注目している画素と上記別の画素との連結は行わない。画素連結手段８は、このような連結作業を画素抽出手段７で抽出された画素それぞれに行い、連結領域を作成した際には、当該連結領域に関する情報を記憶手段６に格納する。なお、このように画素を他の画素と連結する処理は従来周知であるから詳細な説明を省略する。また、本実施形態では、隣接画素を８近傍の隣接画素としたが、４近傍の隣接画素としてもよく、好適なものを採用すればよい。
【００４７】
欠陥判別手段９は、記憶手段６に格納されている連結領域に関する情報から当該連結領域のサイズを算出し、連結領域のサイズ（例えば、連結領域の長さや、面積など）が所定値以上であれば、当該連結領域は被検査面１１０に発生した欠陥１２０によるものと判別する。なお、上記所定値は、被検査面１１０に発生する欠陥１２０の実際上のサイズや、検査対象物１００の種類、撮像手段３の解像度など種々の条件を考慮して好適な値に設定すればよい。
【００４８】
そして、欠陥判別手段９は、画素連結手段８で作成された連結領域が欠陥１２０によるものであると判別した場合には、被検査面１１０に欠陥１２０が発生していることを報知する報知信号を外部装置（図示せず）に出力する。なお、欠陥判別手段９は、必要に応じて、欠陥１２０によるものと判別した連結領域に関する情報（被検査面１１０上の位置情報）を上記外部装置に出力するようしてもよい。
【００４９】
次に、本実施形態の外観検査装置の動作について図５に示すフローチャートを参照して簡単に説明する。動作が開始されると、入力手段５には、撮像部１の各撮像手段３が撮像した１次元の濃淡画像が入力され、入力手段５は、入力された１次元の濃淡画像を撮像手段３の識別番号や、その撮像順を示す番号などの情報を持たせたラベルを付して記憶手段６に格納する（ステップＳ１）。
【００５０】
次に、画素抽出手段７は、記憶手段６に記憶されている撮像手段３毎の１次元の濃淡画像から、撮像手段３毎に２次元の濃淡画像を作成し、この２次元の濃淡画像に上述した微分フィルタを用いてフィルタ処理を行って各画素の微分値ｄｘ，ｄｙを算出し（ステップＳ２）、その後に、画素抽出手段７は、濃度差が所定の閾値以上の画素の抽出を行うとともに、抽出した画素毎に微分方向値の算出を行い、画素の抽出結果および微分方向値の算出結果を記憶手段６に格納する（ステップＳ３）。
【００５１】
次に、画素連結手段８は、記憶手段６に格納された画素の抽出結果および微分方向値の算出結果を読み出し、これらを基にして連結領域を作成し、作成した連結領域にラベリングをして記憶手段６に格納する（ステップＳ４）。
【００５２】
次に、欠陥判別手段９は、記憶手段６に格納されている連結領域に関する情報を用いて、上述したように連結領域が欠陥１２０によるものか否かの判別を行い、その判別結果を上記外部装置に出力する（ステップＳ５）。
【００５３】
上述したステップＳ１〜Ｓ５が繰り返されることで、検査対象物１００の外観検査が行われる。
【００５４】
ところで、欠陥１２０が線状の傷（傷欠陥）である場合、欠陥１２０は、欠陥１２０の幅方向に沿った方向の光に対しては、良品部とは異なる反射特性を示すものの、光の照射方向と幅方向との角度が９０度に近付けば近付くほど、上記良品部と同様の反射特性を示すことが確かめられており、このような欠陥１２０を検出するにあたっては、欠陥１２０の幅方向に対して±４５度の範囲の方向から光を照射するのが望ましく、±４５度を越えると、欠陥１２０の検出が困難となる。
【００５５】
本実施形態の外観検査装置では、一方の光照射手段４Ａは、光照射方向が上記平行面内において検査対象物１００の移動方向Ｍに平行する形に配置されているので、一方の光照射手段４Ａに対応する撮像手段３Ａの濃淡画像では、検査対象物の移動方向Ｍと長さ方向との間の角度が４５度〜１３５度（あるいは２２５度〜３１５度）である線状の欠陥１２０が検出し易くなり、他方の光照射手段４Ｂは、光照射方向が上記平行面内において検査対象物１００の移動方向Ｍに平行する方向と４５度の角度をなす形に配置されているので、他方の光照射手段４Ｂに対応する撮像手段３Ｂの濃淡画像では、検査対象物の移動方向Ｍと長さ方向との間の角度が９０度〜１８０度（あるいは２７０度〜３６０度）である線状の欠陥が検出し易くなる。そのため、撮像手段３Ａの濃淡画像で検出し難い欠陥１２０、例えば長さ方向と移動方向Ｍとの間の角度が９０度であるような欠陥１２０であっても、撮像手段３Ｂの濃淡画像で検出することができる。
【００５６】
以上述べた本実施形態の外観検査装置によれば、各撮像手段３から得られる濃淡画像は被検査面１１０に対する光照射方向がそれぞれ異なっているので、ある方向からの光では検出し難い欠陥１２０であっても別の方向からの光によって検出することができるから、撮像手段３と光照射手段４との組を複数設けるだけの簡単な構成で、欠陥検出の高精度化が図れ、また濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素を抽出し、抽出した画素同士を当該画素の隣接画素内で連結して連結領域を作成し、連結領域のサイズが所定値以上であれば当該連結領域を欠陥１２０によるものと判別するという簡単な処理で欠陥の検出を行っているから、欠陥検出の高速化が図れて、欠陥検出をリアルタイムで行えるようになる。
【００５７】
ところで、本実施形態では、上記角度θを４５度としているが、これはあくまでも一例であって、角度θは４５度以外であってもよい。ただし、角度θを４５度とするほうが、撮像手段３と光照射手段４との組の数を最小値に抑えながらも、欠陥１２０の検出精度を向上できて、効率が最も良いため好ましい。
【００５８】
なお、本実施形態における撮像部１は、撮像手段３と光照射手段４との組を２組備えているが、これらの組は３組としてもよいし、さらにそれ以上の組としてもよい。また、各光照射手段４の光照射方向間の角度も４５度に限られるものではなく、状況に応じて好適な値を採用すればよい。また、本実施形態の外観検査装置では、撮像部１が固定され、検査対象物１００が移動されるようになっているが、逆に、検査対象物１００が固定されており、撮像部１が移動するようにしてもよい。これらの点は後述する実施形態２，３においても同様である。
【００５９】
（実施形態２）
本実施形態の外観検査装置は、撮像部１における撮像手段３と光照射手段４との位置関係が実施形態１と異なっており、その他の構成は実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６０】
本実施形態における撮像部１は、図６に示すように、撮像手段３と光照射手段４との位置関係が実施形態１と異なっている。すなわち、実施形態１においては、図２（ｂ）に示すように、光照射手段４の主光線Ｐと被検査面１１０との交点と、撮像手段３の光軸Ｏと被検査面１１０との交点とが同じ位置となるようにしていたが、本実施形態においては、図６に示すように、検査対象物１００の幅方向（被検査面１１０の幅方向）を法線方向とする面に平行する面内における光照射手段４の主光線Ｐと被検査面１１０との角度θ１と、撮像手段３の光軸Ｏと被検査面１１０との角度θ２とは異なる角度とするとともに、光照射手段４の主光線Ｐと被検査面１１０との交点の位置と、撮像手段３の光軸Ｏと被検査面１１０との交点の位置とを検査対象物１００の長さ方向（被検査面１１０の長さ方向）において距離ｔだけずらしている。つまり、光照射手段４の主光線Ｐと被検査面１１０との交点と、撮像手段３の光軸Ｏと被検査面１１０との交点とは異なる位置としている。なお、上記角度θ１，θ２および距離ｔは、被検査面１１０に発生する欠陥１２０の実際上のサイズや、検査対象物１００の種類、撮像手段３の解像度など種々の条件を考慮して好適な値に設定すればよい。
【００６１】
実施形態１の場合、図７（ａ）に示すように、撮像手段３の光軸Ｏ上に欠陥１２０が位置しているとき（撮像面Ｓに欠陥１２０が写っているとき）は、欠陥１２０には、光照射手段４の主光線Ｐが照射される。そのため、欠陥１２０には光照射手段４から被検査面１１０に直接的に照射された光（入射光）Ｌ１が入射され、被検査面１１０で反射された入射光Ｌ１からなる反射光Ｌ２が撮像手段３の撮像面Ｓに入射される。
【００６２】
一方、本実施形態の場合、図７（ｂ）に示すように、撮像手段３の光軸Ｏ上に欠陥１２０が位置しているとき（撮像面Ｓに欠陥１２０が写っているとき）は、欠陥１２０には、光照射手段４の主光線Ｐが照射されない。そのため、欠陥１２０には、光照射手段４から被検査面１１０に直接的に照射された光（入射光）Ｌ１が被検査面１１０で拡散されてなる拡散光Ｌ３が入射され、欠陥１２０で反射された拡散光Ｌ３が撮像手段３の撮像面Ｓに入射される。この場合、被検査面１１０で反射された入射光Ｌ１からなる反射光Ｌ２は撮像手段３の撮像面Ｓに入射されない。
【００６３】
以上述べた外観検査装置では、撮像手段３の撮像範囲内の被検査面１１０の欠陥１２０には、光照射手段４から直接的に照射された光ではなく、光照射手段４から撮像手段３の撮像範囲内の被検査面１１０に間接的に照射された光が照射されるので、直接的に光が照射される場合に比べれば、欠陥１２０からの反射光量は少なくなるが、周囲に対して欠陥１２０のエッジ部分（欠陥１２０と良品部との境界部分）からの反射光が強調される（欠陥１２０のエッジ部分によって反射される光が周囲に対して相対的に増加する）から、欠陥１２０の形状がより明確になる。
【００６４】
したがって、本実施形態の外観検査装置によれば、欠陥１２０の検出精度が向上し、その結果、比較的小さい欠陥（微小な欠陥）であっても検出することが可能となる。
【００６５】
（実施形態３）
本実施形態の外観検査装置は、検査部２における画素抽出手段７の動作が実施形態１と異なっており、その他の構成は実施形態１と同様であるから、同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６６】
本実施形態における画素抽出手段７は、濃淡画像の画素の濃度差を算出するにあたっては、実施形態１で述べたようなＰｒｅｗｉｔｔフィルタではなく、所定方向における画素の濃度差を強調するフィルタを用いて濃淡画像をフィルタ処理することにより濃度差を算出する。具体的には、画素抽出手段７は、上記フィルタとして、濃淡画像の垂直方向Ｙにおける画素の濃度差を強調する３行３列の第１のフィルタと、濃淡画像の水平方向Ｘにおける画素の濃度差を強調する３行３列の第２のフィルタとを用い、フィルタ処理を行うにあたっては、第１のフィルタによるフィルタ処理を行った後に、上記第２のフィルタによるフィルタ処理を行う。なお、その他の動作は実施形態１と同様であるから説明を省略する。
【００６７】
第１のフィルタおよび第２のフィルタとしては、例えば、マスクサイズが３×３（３行３列）のＳｏｂｅｌフィルタ（Ｓｏｂｅｌオペレータともいう）を用いている。ここで、図９（ａ），（ｂ）に示すように、中央の画素（注目画素）を画素Ａとし、その８近傍の画素それぞれを画素Ｂ〜Ｉとし、各画素Ａ〜Ｉにおける画素値をそれぞれａ〜ｉとすると、第１のフィルタを用いたフィルタ処理によれば、注目画素における画素値（濃度差）は、（ｇ＋２＊ｈ＋ｉ）−（ｂ＋２＊ｃ＋ｄ）で与えられる。また、第２のフィルタを用いたフィルタ処理によれば、注目画素における画素値（濃度差）は、（ｄ＋２＊ｆ＋ｉ）−（ｂ＋２＊ｅ＋ｇ）で与えられる。なお、図４における右方向を水平方向Ｘにおける正方向、図４における下方向を垂直方向Ｙにおける正方向としている。
【００６８】
そして、本実施形態における画素抽出手段７は、第１のフィルタによるフィルタ処理を行った後に、第２のフィルタによるフィルタ処理を行う（つまり、第１のフィルタによってフィルタ処理された濃淡画像に対して第２のフィルタによるフィルタ処理を行う）ことで得られた各画素の画素値を濃度差として用い、このようにして算出した濃度差を所定の閾値と比較することにより、濃度差が所定の閾値以上である画素を抽出し、その抽出結果を記憶手段６に格納する。
【００６９】
一方、微分方向値を算出するにあたっては、濃淡画像に第２のフィルタ処理を行うことによって得られる注目画素の画素値を微分値ｄｘとして用い、濃淡画像に第１のフィルタ処理を行うことによって得られる注目画素の画素値を微分値ｄｙとして用いている。すなわち、本実施形態における微分値ｄｘは、（ｄ＋２＊ｆ＋ｉ）−（ｂ＋２＊ｅ＋ｇ）であり、微分値ｄｙは、（ｇ＋２＊ｈ＋ｉ）−（ｂ＋２＊ｃ＋ｄ）である。
【００７０】
次に、本実施形態の外観検査装置の動作について図８に示すフローチャートを参照して簡単に説明する。動作が開始されると、入力手段５には、撮像部１の各撮像手段３が撮像した１次元の濃淡画像が入力され、入力手段５は、入力された１次元の濃淡画像を撮像手段３の識別番号や、その撮像順を示す番号などの情報を持たせたラベルを付して記憶手段６に格納する（ステップＳ１）。
【００７１】
次に、画素抽出手段７は、記憶手段６に記憶されている撮像手段３毎の１次元の濃淡画像から、撮像手段毎に２次元の濃淡画像を作成し、この２次元の濃淡画像に第１のフィルタを用いてフィルタ処理を行い（ステップＳ２Ａ）、その後に、第２のフィルタを用いてフィルタ処理を行う（ステップＳ２Ｂ）。画素抽出手段７は、第１および第２のフィルタ処理が行われた濃淡画像から濃度差が所定の閾値以上の画素の抽出を行うとともに、抽出した画素毎に微分方向値の算出を行い、画素の抽出結果および微分方向値の算出結果を記憶手段６に格納する（ステップＳ３）。
【００７２】
次に、画素連結手段８は、記憶手段６に格納された画素の抽出結果および微分方向値の算出結果を読み出し、これらを基にして連結領域を作成し、作成した連結領域にラベリングをして記憶手段６に格納する（ステップＳ４）。
【００７３】
次に、欠陥判別手段９は、記憶手段６に格納されている連結領域に関する情報を用いて、上述したように連結領域が欠陥１２０によるものか否かの判別を行い、その判別結果を上記外部装置に出力する（ステップＳ５）。
【００７４】
上述したステップＳ１〜Ｓ５が繰り返されることで、検査対象物１００の外観検査が行われる。
【００７５】
本実施形態における外観検査装置では、撮像手段３を、濃淡画像における垂直方向Ｙが上記平行面内において撮像手段３に対応する光照射手段４の光照射方向に沿った方向となる形に配置しているから、濃淡画像の水平方向Ｘに対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内にある欠陥１２０を検出することができる。
【００７６】
そして、本実施形態における画素抽出手段７では、濃淡画像の垂直方向Ｙにおける画素の濃度差を強調する第１のフィルタを用いることによって、図９（ａ）に示すように、濃淡画像の水平方向Ｘに対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥１２０を強調しているから、このような欠陥１２０を濃淡画像にさらに現れ易くすることができる。
【００７７】
一方、撮像手段３が、濃淡画像における垂直方向Ｙが上記平行面内において撮像手段３に対応する光照射手段４の光照射方向に沿った方向となる形に配置されていると、上述したように、濃淡画像の水平方向Ｘに対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内にある欠陥１２０を検出することはできるものの、濃淡画像の水平方向Ｘに対する欠陥１２０の長さ方向の角度が±４５度に近付くにつれて欠陥１２０が濃淡画像に現れ難くなる。
【００７８】
しかしながら、画素抽出手段７では、濃淡画像の水平方向Ｘにおける画素の濃度差を強調する第２のフィルタを用いることによって、図９（ｂ）に示すように、濃淡画像の垂直方向Ｙに対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥１２０を強調しているので、濃淡画像の水平方向Ｘに対する長さ方向の角度が±４５度に近付くにつれて欠陥１２０が濃淡画像に現れ難くなることを抑制できる。
【００７９】
つまり、本実施形態の外観検査装置によれば、濃淡画像の水平方向Ｘにおける画素の濃度差を強調する第２のフィルタと、濃淡画像の垂直方向Ｙにおける画素の濃度差を強調する第１のフィルタとを用いることで、被検査面１１０に発生する欠陥１２０全てを強調しているから、欠陥検出の高精度化が図れる。その上、フィルタとして最小単位の３行３列のフィルタを用いているので、画素の濃度差に隣接画素の画素値（輝度値）変化を敏感に反映させることができるから、比較的微小な欠陥に対する検出精度の向上が図れる。また、フィルタを用いた演算処理を付加するだけのソフトウェア的な変更だけで欠陥検出の高精度化が図れるので、光照射手段が照射する光の光量を向上させるなどのハードウェア的な変更をしなくて済むから、低コスト化が図れる。
【００８０】
ところで、本実施形態における画素抽出手段７では、第１のフィルタによるフィルタ処理を行った後に、第２のフィルタによるフィルタ処理を行っているが、これはフィルタ処理を同時に行うと、一方向（例えば水平方向Ｘ）における画素値の変動（濃度差）が大きい場合に、このような画素値の変動の影響を受けて他方向（例えば垂直方向Ｙ）における濃度差の強調が十分に行えなくなるおそれがあるからである。したがって、第１のフィルタによるフィルタ処理と第２のフィルタによるフィルタ処理とは、順序が逆であってもよい。
【００８１】
なお、本実施形態における画素抽出手段７では、濃淡画像の垂直方向Ｙにおける濃度差を強調する第１のフィルタと、濃淡画像の水平方向Ｘにおける濃度差を強調する第２のフィルタとの両方を用いているが、撮像手段３が、濃淡画像における垂直方向Ｙが上記平行面内において当該撮像手段３に対応する光照射手段４の光照射方向に沿った方向となる形に配置されている場合には、画素抽出手段７は、濃淡画像の水平方向Ｘにおける画素の濃度差のみを強調する、すなわち第２のフィルタのみを用いるものであってもよい。
【００８２】
このようにすれば、撮像手段３が、濃淡画像における垂直方向Ｙが上記平行面内において撮像手段３に対応する光照射手段４の光照射方向に沿った方向となる形に配置されている場合でも、濃淡画像の水平方向Ｘに対する長さ方向の角度が±４５度に近付くにつれて欠陥１２０が濃淡画像に現れ難くなることを抑制できるから、欠陥検出の高精度化が図れる。
【００８３】
また、画素抽出手段７は、濃淡画像の垂直方向Ｙにおける画素の濃度差のみを強調する、すなわち第１のフィルタのみを用いるものであってもよく、この場合、上記のように配置された撮像手段３の検出対象である濃淡画像の水平方向Ｘに対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内にある欠陥１２０の検出精度を向上できる。
【００８４】
このように本実施形態における画素抽出手段７では、必ずしも第１のフィルタと第２のフィルタの両方を用いる必要はなく、少なくとも一方を用いるものであればよい。
【００８５】
また、本実施形態における画素抽出手段７では、水平方向Ｘにおける画素の濃度差と、垂直方向Ｙにおける画素の濃度差とを強調するようにしているが、画素の濃度差を強調する方向は、上記２方向に限定されるものではなく、状況に応じて好適な方向とすることができる。つまり、画素抽出手段７は、濃淡画像の画素の濃度差を算出するにあたっては、所定方向における画素の濃度差を強調するフィルタを用いて濃淡画像をフィルタ処理することにより濃度差を算出するようになっていればよい。このようにすれば、所定方向に対する長さ方向の角度が±４５度の範囲内である欠陥１２０を強調することができるから、欠陥検出の高精度化が図れる。
【００８６】
なお、本実施形態における検査部２は、実施形態１だけではなく、実施形態２にも採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】（ａ）は実施形態１の外観検査装置の説明図、（ｂ）は同上の外観検査装置のブロック図である。
【図２】同上の外観検査装置の説明図である。
【図３】同上の外観検査装置の説明図である。
【図４】同上における画素抽出手段で用いるフィルタの説明図である。
【図５】同上の外観検査装置の検査部の動作のフローチャートである。
【図６】実施形態２の外観検査装置の説明図である。
【図７】（ａ）は実施形態１の外観検査装置の説明図、（ｂ）は実施形態２の外観検査装置の説明図である。
【図８】実施形態３の外観検査装置の検査部の動作のフローチャートである。
【図９】同上における検査部で用いるフィルタの説明図である。
【図１０】従来の外観検査装置の説明図である。
【符号の説明】
【００８８】
１    撮像部
２    検査部
３，３Ａ，３Ｂ    撮像手段
４，４Ａ，４Ｂ    光照射手段
７    画素抽出手段
８    画素連結手段
９    欠陥判別手段
１００    検査対象物
１１０    被検査面
１２０    欠陥
Ｏ，Ｏ１，Ｏ２  光軸
Ｐ，Ｐ１，Ｐ２  主光線
【図１】
0005231779.tif 000002
【図２】
0005231779.tif 000003
【図３】
0005231779.tif 000004
【図４】
0005231779.tif 000005
【図５】
0005231779.tif 000006
【図６】
0005231779.tif 000007
【図７】
0005231779.tif 000008
【図８】
0005231779.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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